Properties, Aplikasi dan Risiko Strontium Oxide (SrO)



The strontium oksida, yang rumus kimianya adalah SrO (tidak boleh dikelirukan dengan strontium peroksida, iaitu SrO2), adalah hasil reaksi oksidatif antara logam ini dan oksigen yang hadir di udara pada suhu bilik: 2Sr (s) + O2 (g) → 2So (s).

Sekeping strontium terbakar bersentuhan dengan udara sebagai akibat daripada kereaktifan yang tinggi, dan kerana ia mempunyai konfigurasi elektronik jenis ns2, ia dengan mudah menghasilkan dua elektron valensnya, terutama molekul diatomik oksigen.

Jika kawasan permukaan logam meningkat dengan menyemburkannya menjadi serbuk halus, reaksi berlaku serta-merta, dan juga terbakar dengan api kemerah-merahan. Strontium, logam yang mengambil bahagian dalam tindak balas ini, adalah logam kumpulan 2 jadual berkala.

Kumpulan ini dibentuk oleh unsur-unsur yang dikenali sebagai tanah alkali. Yang pertama unsur-unsur yang mengetuai kumpulan adalah berilium, diikuti oleh magnesium, kalsium, strontium, barium, dan akhirnya, radium. Unsur-unsur ini bersifat metalik dan, sebagai peraturan mnemonik untuk mengingati mereka, anda boleh menggunakan ungkapan: "En. Becambara ".

"Sr" yang disifatkan oleh ungkapan itu adalah tidak lain daripada strontium metal (Sr), unsur kimia yang sangat reaktif yang secara semula tidak dijumpai dalam bentuk tulennya, tetapi digabungkan dengan unsur-unsur alam sekitar atau persekitarannya untuk menimbulkan garamnya, nitrida dan oksida.

Atas sebab ini, mineral dan strontium oksida adalah sebatian di mana strontium terdapat dalam alam semula jadi.

Indeks

  • 1 Sifat fizikal dan kimia
    • 1.1 Asid oksida
    • 1.2 Kelarutan
  • 2 Struktur kimia
  • 3 Jenis pautan
  • 4 Aplikasi
    • 4.1 Pengganti untuk plumbum
    • 4.2 Industri aeroangkasa
    • 4.3 Pemangkin
    • 4.4 Keperluan elektronik
  • 5 Risiko kesihatan
  • 6 Rujukan

Sifat fizikal dan kimia

Strontium oxide adalah sebatian pepejal putih, berliang dan tidak berbau dan, bergantung kepada rawatan fizikalnya, boleh didapati di pasaran sebagai serbuk halus, seperti kristal atau sebagai nanopartikel.

Berat molekulnya adalah 103.619 g / mol dan mempunyai indeks biasan tinggi. Ia mempunyai lebur tinggi (2531 ° C) dan mendidih (3200 ° C), yang diterjemahkan kepada interaksi ikatan yang kuat antara strontium dan oksigen. Titik lebur yang tinggi ini menjadikannya bahan termal stabil.

Asid oksida

Ia adalah oksida yang sangat asas; ini bermakna ia bertindak balas pada suhu bilik dengan air untuk membentuk strontium hidroksida (Sr (OH) 2):

SrO (s) + H2O (l) → Sr (OH) 2

Kelarutan

Ia juga bertindak balas atau mengekalkan kelembapan, ciri penting sebatian hygroscopic. Oleh itu, strontium oksida mempunyai reaktiviti tinggi dengan air.

Dalam pelarut lain - contohnya, alkohol seperti etanol dari farmasi atau metanol - sedikit larut; sedangkan dalam pelarut seperti aseton, eter atau diklorometana, ia tidak larut.

Mengapa ini begitu? Kerana oksida logam - dan lebih banyak lagi yang terbentuk daripada logam alkali tanah - adalah sebatian polar dan oleh itu berinteraksi dengan ijazah yang lebih besar dengan pelarut kutub.

Bukan sahaja ia boleh bertindak balas dengan air, tetapi juga dengan karbon dioksida, menghasilkan strontium karbonat:

SrO (s) + CO2 (g) → SrCO3 (s)

Merespon dengan asid - seperti asid fosforik dicairkan - untuk menghasilkan garam strontium fosfat dan air:

3SrO (s) + 2 H3PO4 (dil) → Sr3 (PO4) 2 (s) + 3H2O (g)

Reaksi-reaksi ini adalah eksotermik, sebab itu air yang dihasilkan menguap kerana suhu tinggi.

Struktur kimia

Struktur kimia suatu sebatian menerangkan bagaimana susunan atomnya dalam ruang. Dalam kes strontium oksida, ia mempunyai struktur kristal seperti garam batu, sama seperti garam meja atau natrium klorida (NaCl).

Tidak seperti NaCl, garam monovalen - iaitu, dengan kation dan anion magnitud caj (+1 untuk Na dan -1 untuk Cl) - SrO adalah divalen, dengan caj 2+ untuk Sr, dan daripada -2 untuk O (O2-, anion oksida).

Dalam struktur ini setiap O2-ion (warna merah) dikelilingi oleh enam oksida oksida yang lain, menetap di interstate octahedral yang menghasilkan ion Sr2 + (hijau), lebih kecil. Pakej atau perkiraan ini dikenali sebagai sel padu unit yang berpusat pada muka (ccc).

Jenis pautan

Formula kimia strontium oksida adalah SrO, tetapi ia tidak menjelaskan sama sekali struktur kimia atau jenis ikatan yang sedia ada.

Di bahagian sebelumnya disebutkan bahawa ia mempunyai struktur gem seperti; iaitu struktur kristal yang sangat biasa untuk banyak garam.

Oleh itu, jenis bon adalah ionik yang utama, yang akan menjelaskan mengapa oksida ini mempunyai takat lebur dan titik didih.

Oleh kerana ikatannya ionik, ia adalah interaksi elektrostatik yang mengekalkan atom strontium dan oksigen bersama-sama: Sr2 + O2-.

Sekiranya ikatan ini adalah kovalen, sebatian boleh diwakili dengan ikatan dalam struktur Lewis (tidak memasukkan pasangan elektron bukan ikatan oksigen).

Permohonan

Sifat-sifat fizikal sebatian adalah penting untuk meramalkan apa yang potensinya aplikasi dalam industri itu; Oleh itu, ini adalah makro refleksi makro kimia mereka.

Gantikan plumbum

Strontium oxide, berkat kestabilan haba yang tinggi, mendapati banyak aplikasi dalam industri seramik, kaca dan optik.

Penggunaannya dalam industri ini bertujuan untuk menggantikan plumbum dan menjadi aditif yang memberikan warna dan kelikatan yang lebih baik kepada bahan mentah produk..

Apa produk? Senarai ini tidak akan berakhir, kerana mana-mana yang mempunyai kacamata, enamel, seramik atau kristal dalam mana-mana potongannya, strontium oksida mungkin berguna.

Industri Aeroangkasa

Kerana ia adalah pepejal yang sangat berliang ia boleh menyilangkan zarah-zarah yang lebih kecil, dan dengan itu menyediakan pelbagai kemungkinan dalam perumusan bahan-bahan, begitu ringan untuk dipertimbangkan oleh industri aeroangkasa.

Pemangkin

Kepelbagaian yang sama membolehkan ia mempunyai kegunaan yang berpotensi sebagai pemangkin (pemecut gas tindak balas kimia) dan sebagai penukar haba.

Tujuan elektronik

Strontium oxide juga berfungsi sebagai sumber pengeluaran strontium murni untuk tujuan elektronik, berkat kemampuan logam ini untuk menyerap sinar-X; dan untuk penyediaan industri hidroksidanya, Sr (OH) 2, dan peroksidanya, SrO2.

Risiko kesihatan

Ia adalah sebatian yang mengakis, jadi ia boleh menyebabkan luka bakar dengan sentuhan fizikal yang mudah di mana-mana bahagian badan. Ia sangat sensitif kepada kelembapan dan mesti disimpan di ruang kering dan sejuk.

Produk garam tindak balas oksida ini dengan asid yang berbeza bertindak dalam organisme serta garam kalsium, dan disimpan atau dibuang oleh mekanisme yang serupa.

Buat masa ini, strontium oksida dengan sendirinya tidak mewakili risiko kesihatan utama.

Rujukan

  1. Elemen Amerika. (1998-2018). Elemen Amerika. Diambil pada 14 Mac, 2018, dari Elemen Amerika: americanelements.com
  2. AllReactions Diambil pada 14 Mac, 2018, dari AllReactions: allreactions.com
  3. Shiver & Atkins. (2008). Kimia anorganik Dalam Struktur pepejal mudah (Keempat ed., Page 84). Mc Graw Hill.
  4. ATSDR. Diambil pada 14 Mac, 2018, dari ATSDR: atsdr.cdc.gov
  5. Clark, J. (2009). chemguide. Diambil pada 14 Mac, 2018, dari chemguide: chemguide.co.uk
  6. Tiwary, R., Narayan, S., & Pandey, O. (2007). Penyediaan strontium oksida dari celestite: Kajian semula. Sains Bahan, 201-211.
  7. Chegg Inc. (2003-2018). Kajian Chegg. Diperoleh pada 16 Mac, 2018, dari Chegg Study: chegg.com